放射性同位素电池（或称核电池）是利用放射性同位素在衰变时释放的能量转化为电能的装置。随着砷化镓（GaAs）半导体材料的不断发展,基于GaAs基的β辐射伏特效应核电池表现出良好的输出性能。本文以GaAs为换能器件材料,⁶³Ni、¹⁴⁷Pm和³H（吸氚比1.8）为放射源,利用MCNP程序进行模拟,给出了基于p-n结换能装置的β辐射伏特效应核电池输出参数的理论计算模型,计算结果对制备⁶³Ni-GaAs、¹⁴⁷Pm-GaAs和³H-GaAs三种核电池实验室样品具有重要指导意义。本文主要工作有以下三方面内容:一、研究了三种放射源⁶³Ni、¹⁴⁷Pm和³H（吸氚比1.8）的自吸收效应。运用MCNP程序模拟三种放射源⁶³Ni、¹⁴⁷Pm和³H（吸氚比1.8）的表面粒子出射参数与内部能量沉积分布与放射源厚度的关系,根据计算结果可知:当放射源的表面出射参数趋于最大值时,对于⁶³Ni,放射源厚度不应超过2μm;对于¹⁴⁷Pm,放射源厚度不应超过28μm;对于³H（吸氚比1.8）,放射源厚度不应超过1μm。二、研究了三种放射源⁶³Ni、¹⁴⁷Pm和³H（吸氚比1.8）在换能器件材料GaAs中的能量沉积分布。计算结果表明:放射源⁶³Ni在GaAs材料输运时,总沉积能量的90%分布在4⁵μm的区域;放射源¹⁴⁷Pm在GaAs材料输运时,总沉积能量的90%分布在43⁴5μm的区域;放射源³H（吸氚比1.8）在GaAs材料输运时,总沉积能量的90%分布在0.7¹.0μm的区域。可见,放射源不同,衰变能在材料内的主要能量沉积区域是不同的。三、根据模拟结果,以β辐射伏特效应核电池输出参数理论公式为基础,得到了GaAs-⁶³Ni、GaAs-¹⁴⁷Pm以及GaAs-³H三种核电池的理论输出参数,并进行了比较。三种核电池的输出性能各有优劣,在制备过程中可以根据实际需要制成不同类型的β辐射伏特效应核电池。